Астероїд, який спричинив вимирання динозаврів, також створив підземне середовище, придатне для підтримки нового життя, і нові дослідження показують, що воно проіснувало на мільйони років довше, ніж вважалося раніше.
Це відкриття здивувало міжнародну команду дослідників, які дійшли своїх висновків, поєднавши складний новий аналіз зразків, взятих з кратера Чіксулуб у Мексиці, з комп'ютерним моделюванням геологічних наслідків падіння астероїда, який утворив кратер 66 мільйонів років тому.
Дослідження, опубліковане в журналі Communications Earth & Environment , проливає нове світло на те, як життя могло вперше зародитися в гідротермальних системах на найдавніших етапах історії Землі, і може допомогти спрямувати пошуки життя на інших планетах.
Незважаючи на руйнування, спричинені ударом астероїда на поверхні, величезна спека об'єднала розтріскані породи та гарячу воду під землею, створивши гідротермальну систему під кратером. Дослідники надають докази того, що система існувала щонайменше 8 мільйонів років, що приблизно в чотири рази довше, ніж попередні оцінки, що робить її найдовговічнішою гідротермальною системою, що виникла внаслідок удару астероїда, з усіх задокументованих.
Кратер Чіксулуб утворився приблизно 66 мільйонів років тому, коли астероїд вдарив по півострову Юкатан у Мексиці. Удар астероїда завширшки 10 кілометрів був катастрофічним, спричинивши подію рівня вимирання, яка знищила близько трьох чвертей рослин і тварин планети, включаючи всіх непташиних динозаврів.
Він залишив після себе кратер діаметром майже 200 кілометрів, а нищівні наслідки удару сягали глибоко в земну кору. У цьому бурхливому середовищі розплавлені внаслідок удару породи зустрілися з морською водою з Мексиканської затоки, створюючи пористий матеріал, що містив незліченну кількість крихітних кишень води, нагрітої внаслідок удару — умови, що добре підходять для підтримки мікробного життя.
У 2016 році команда вчених вирушила до кратера, щоб пробурити свердловину в його піковому кільці в рамках експедиції 364, організованої Міжнародною програмою дослідження океану та Міжнародною програмою континентального наукового буріння. Серед зібраних ними зразків був багатий на калій тип польового шпату, який утворився в результаті циркуляції гарячої рідини після удару.
Докторка Аннемарі Пікерсгілл з SUERC (Центр ізотопних наук) брала участь у експедиції 364. У SUERC в Іст-Кілбрайді, Шотландія, вона використала метод, який називається аргоновим датуванням, щоб точно визначити вік зразків польового шпату.
Аналіз показав діапазон віку зразків польового шпату, від часу удару 66 мільйонів років тому до приблизно 58 мільйонів років тому — вікно у 8 мільйонів років.
Доктор Пікерсгілл сказав: «Де б на Землі не знаходили текучої теплої води, там є життя, і ми вже деякий час знаємо, що зіткнення з астероїдами створюють гідротермальні системи. Попередні дослідження, проведені на початку 2000-х років, показали, що система, створена внаслідок зіткнення з Чиксулубом, проіснувала близько 2 мільйонів років. Ці висновки ґрунтувалися на комп’ютерних моделях, які навіть на той час вважалися консервативними оцінками, але ми все одно були здивовані результатами нашого дослідження».
Використовуючи оновлені комп'ютерні симуляції, засновані на нових висновках, команда працювала над визначенням геологічних умов, які найімовірніше сприятимуть утворенню такої довговічної системи. Симуляції змоделювали низку фізичних умов на основі даних, зібраних під час бурового проекту, у поєднанні з більш складними геологічними даними, отриманими вченими протягом періоду з моменту початкового моделювання два десятиліття тому.
Результати моделювання показують, що поєднання високої проникності гірських порід, стійкого тепла від удару та природних геотермальних умов, ймовірно, допомогло системі зберегтися протягом мільйонів років, що відповідає 8-мільйонному періоду, визначеному аналізом польового шпату.
Висновки команди можуть мати значення для розуміння вченими того, як формувалося життя на ранній Землі, та для пошуку життя на земних планетах, де зіткнення з астероїдами були набагато частішими.
Доктор Евангелос Христу, колишній докторант Коледжу наук та інженерії Університету Глазго, є співавтором статті. Його робота була зосереджена на вдосконаленому гідродинамічному моделюванні, яке використовувала команда дослідників.
Він сказав: «Досягнення в обчислювальних методах дозволяють дослідникам моделювати складні природні системи з безпрецедентним реалізмом, що ще більше наближає нас до розкриття таємниць хаотичних фізичних процесів, які формують Землю та інші планетарні тіла протягом геологічних часових шкал».
«Ми використали ці досягнення, щоб дослідити безпрецедентно детально складні взаємодії між теплом, складом гірських порід та потоком води, викликані ударом Чиксулуба, що дозволило нам дослідити, як гідротермальні системи змінювалися з часом, і визначити, як довго вони залишалися активними під кратером».
Що це означає для життя в інших місцях
Доктор Пікерсгілл додав: «Ми знаємо, що такі планети, як Марс , які не мають захисту щільної атмосфери, як Земля, зазнали багатьох впливів протягом своєї історії. Це включає періоди, коли води могло бути набагато більше, і достатньо великі впливи могли стимулювати формування довгоживучих гідротермальних систем, які могли б підтримувати життя».
Пористі , тріщинуваті породи, утворені внаслідок ударів, створюють мікросередовища, де мікроорганізми можуть бути захищені від радіації та екстремальних температур. Ці умови дають життю можливість закріпитися та процвітати, і саме це, ймовірно, сталося тут, на Землі, мільярди років тому.
«Заглядаючи в майбутнє дослідження космосу, ці висновки можуть допомогти майбутнім місіям на інші планети визначити, які ударні кратери могли б найімовірніше підтримувати життя».
Дослідники з Університету Глазго, Університету Пердью, Техаського університету в Остіні, Асоціації космічних досліджень університетів, Університету прикладних наук HNU Neu-Ulm, Імперського коледжу Лондона, Університету Західного Онтаріо, Університету Аризони, Стенфордського університету, Університету штату Аризона та Університету Сент-Ендрюса також зробили свій внесок у дослідження та стали співавторами статті.
